水泥熟料及其制備方法
【專利摘要】提供了一種水泥熟料及其制備方法。該制備方法包括：將高鐵型鋁土礦礦粉、碳質(zhì)還原劑、消石灰、有機粘結(jié)劑和水混合，以得到混合料；將混合料制成球團；干燥球團；對干燥后的球團進行直接還原熔分；冷卻球團，使得球團自粉化以得到粉料；對粉料進行篩分，以得到粒鐵和第一自粉化還原渣；以及對第一自粉化還原渣進行磁選，以得到粒鐵和作為水泥熟料的第二自粉化還原渣，其中，基于鋁土礦礦粉、碳質(zhì)還原劑和消石灰的總重量，鋁土礦礦粉的重量百分比是54.55％～56.93％，碳質(zhì)還原劑的重量百分比是10.81％～11.28％，消石灰的重量百分比是31.79％～34.64％，有機粘結(jié)劑的重量是鋁土礦礦粉、碳質(zhì)還原劑和消石灰的總重量的2％～4％，水的重量是鋁土礦礦粉、碳質(zhì)還原劑和消石灰的總重量的7％～9％。
【專利說明】水泥熟料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑材料的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地講，涉及一種水泥熟料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]高鐵型鋁土礦通常含有較高含量的鐵氧化物。在現(xiàn)有技術(shù)中，高鐵型鋁土礦經(jīng)煤基直接還原熔分可以以極高的收得率獲得粒鐵和細度極小的自粉化還原渣。高品質(zhì)的粒鐵可以直接用作轉(zhuǎn)爐或電爐的煉鋼冷卻劑，而自粉化還原渣一直沒有得到有效的綜合利用。例如，采用濕法溶出現(xiàn)有技術(shù)的自粉化還原渣中的氧化鋁時，因為對自粉化還原渣的啦0含量要求十分苛刻，所以很難獲得較高的氧化鋁溶出率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的一個目的在于提供一種能夠解決上述技術(shù)問題中的至少一個技術(shù)問題的水泥熟料及其制備方法。
[0004]本發(fā)明的另一目的在于提供一種水泥熟料及其制備方法。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的制備水泥熟料的方法包括下述步驟:將高鐵型鋁土礦礦粉、碳質(zhì)還原劑、消石灰、有機粘結(jié)劑和水混合，以得到混合料；將混合料制成球團；干燥球團；對干燥后的球團進行直接還原熔分；冷卻球團，使得球團自粉化以得到粉料；對粉料進行篩分，以得到粒鐵和第一自粉化還原渣；以及對第一自粉化還原渣進行磁選，以得到粒鐵和作為水泥熟料的第二自粉化還原渣，其中，高鐵型鋁土礦礦粉具有不低于20%的八1203含量、不低于20%的全鐵含量以及不低于48%的八1 203含量與203含量之和，基于高鐵型鋁土礦礦粉、碳質(zhì)還原劑和消石灰的總重量，高鐵型鋁土礦礦粉的重量百分比是
54.55%?56.93%，碳質(zhì)還原劑的重量百分比是10.81%?11.28%，消石灰的重量百分比是31.79%?34.64%，有機粘結(jié)劑的重量是高鐵型鋁土礦礦粉、碳質(zhì)還原劑和消石灰的總重量的2%?4%，水的重量是高鐵型鋁土礦礦粉、碳質(zhì)還原劑和消石灰的總重量的7%?
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，高鐵型鋁土礦礦粉的八1203含量與310 2含量之比在1.5至4.0的范圍內(nèi)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一方面，有機粘結(jié)劑是糖漿、丙烯酰胺、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、淀粉、1(1？球團粘結(jié)劑中的至少一種。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一方面，使用壓球機將混合料制成球團。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一方面，使用網(wǎng)帶式連續(xù)烘干箱在2401:?2601:下干燥球團2小時?3小時。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一方面，在保護氣氛下在14001:?14501:的溫度下對干燥后的球團進行直接還原熔分處理。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一方面，在多通道高溫電熱推板窯中，在流量為4.01/111111?6.01/111111的氮氣氣氛下，在14001:?14501:的溫度下對干燥后的球團進行直接還原熔分處理30111111 ?40111；1110
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一方面，對第一自粉化還原渣進行弱磁選。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的水泥熟料的物相組成包括按重量計26.32 %?29.03%的硅酸二鈣、58.63%?66.67%的七鋁酸十二鈣和6.67 %?15.05 %的鈣鋁黃長石，所述水泥熟料的化學(xué)組成包括按重量計29.82%?31.91 %的八1203、13.39 %?14.35 %的3102、53.74%?56.81%的0^0、不超過2.0%的？6〇和低于1.5%的金屬鐵。
[0014]根據(jù)上述方法制備的水泥熟料的物相組成包括按重量計26.32%?29.03%的硅酸二鈣、58.63%?66.67%的七鋁酸十二鈣和6.67%?15.05%的鈣鋁黃長石，所述水泥熟料的化學(xué)組成包括按重量計29.82%?31.91%的八1203、以39%?14.35%的3102、53.74%?56.81%的0^0、不超過2.0%的？6〇和低于1.5%的金屬鐵。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]通過下面結(jié)合附圖進行的對實施例的描述，本發(fā)明的上述和/或其它目的和優(yōu)點將會變得更加清楚，其中:
[0016]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的制備水泥熟料的方法的工藝流程圖；
[0017]圖2是實施例2中制備的作為水泥熟料的第二自粉化還原渣的乂即分析結(jié)果的圖；
[0018]圖3中的⑷、㈦和⑷是示出了實施例1至實施例3中制備的作為水泥熟料的第二自粉化還原渣的照片。

【具體實施方式】
[0019]下面將結(jié)合附圖對根據(jù)本發(fā)明的水泥熟料及其制備方法進行詳細說明。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式來體現(xiàn)，并且不應(yīng)被解釋為局限于在此闡述的特定實施例，相反，提供這些實施例使得本發(fā)明將是徹底的和完整的，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分地傳達本發(fā)明的范圍。
[0020]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的制備水泥熟料的方法的工藝流程圖。參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的制備水泥熟料的方法包括:將高鐵型鋁土礦礦粉、碳質(zhì)還原劑、消石灰、有機粘結(jié)劑和水混合，以得到混合料；將混合料制成球團；干燥球團；對干燥后的球團進行直接還原熔分；冷卻球團，使得球團自粉化以得到粉料；對粉料進行篩分，以得到粒鐵和第一自粉化還原渣；以及對第一自粉化還原渣進行磁選，以得到粒鐵和作為水泥熟料的第二自粉化還原渣。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的制備水泥熟料的方法中使用的高鐵型鋁土礦礦粉可具有不低于20% (例如，20%?30%)的八1203含量、不低于20% (例如，25%?35%)的全鐵(丁?6)含量、以及不低于48%的八1203含量與203含量之和。此外，高鐵型鋁土礦礦粉的八1 203含量(重量)與3102含量(重量)之比(4/3)可以在1.5至4.0的范圍內(nèi)，更具體地，可以在1.9至2.4的范圍內(nèi)。高鐵型鋁土礦礦粉的3102含量可為10%?15%。高鐵型鋁土礦礦粉還可含有少量的其他金屬氧化物，例如等。例如，高鐵型鋁土礦礦粉可含有0.98% -1.38%的0^0。然而，本發(fā)明不限于此，在根據(jù)本發(fā)明的制備水泥熟料的方法中可以使用任何合適的高鐵型鋁土礦礦粉。
[0022]在具體應(yīng)用中，可以使用中國廣西的貴港、橫縣、賓陽、來賓、武鳴等地以及山西保德、河南、貴州、重慶、海南、福建等地出產(chǎn)的高鐵型鋁土礦礦粉。
[0023]在本發(fā)明的一個示例性實施例中，高鐵型鋁土礦礦粉的粒度可以為60目?120目。然而，根據(jù)本發(fā)明的制備水泥熟料的方法不限于此。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的制備水泥熟料的方法中使用的碳質(zhì)還原劑可以是煤粉、炭粉和焦粉中的至少一種。碳質(zhì)還原劑可具有60目?120目的粒度。然而，根據(jù)本發(fā)明的制備水泥熟料的方法不限于此。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的制備水泥熟料的方法中使用的有機粘結(jié)劑可以是冶金領(lǐng)域常用的任何合適的有機粘結(jié)劑。例如，可以使用糖漿、丙烯酰胺、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、淀粉、1(1？球團粘結(jié)劑中的至少一種作為有機粘結(jié)劑。在一個示例性實施例中，使用糖漿作為有機粘結(jié)劑。因為諸如膨潤土的無機粘結(jié)劑的使用會改變還原渣的成分，從而使得還原渣的物理化學(xué)性質(zhì)劣化，所以在根據(jù)本發(fā)明的制備水泥熟料的方法中使用有機粘結(jié)劑，而不使用無機粘結(jié)劑。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的制備水泥熟料的方法中使用的消石灰不僅可以提供最終產(chǎn)物一水泥熟料中的大量鈣元素，而且起到降低渣系熔點的作用，從而有利于鐵氧化物的還原和渣鐵的有效分離。此外，消石灰還可用作球團的粘結(jié)劑。消石灰的細度不受具體限制。
[0027]在根據(jù)本發(fā)明的制備水泥熟料的方法中，如果使用氧化鈣代替消石灰，則氧化鈣遇水會發(fā)生膨脹，導(dǎo)致球團未經(jīng)干燥和還原就發(fā)生粉化。如果使用氯化鈣代替消石灰，雖然氯化鈣有利于熔化分離，但是會導(dǎo)致還原渣中出現(xiàn)玻璃相，進而導(dǎo)致還原渣不能自粉化。如果使用硫酸鈣代替消石灰，則會導(dǎo)致粒鐵中的硫含量超標，并且污染環(huán)境。因此，在根據(jù)本發(fā)明的制備水泥熟料的方法中使用消石灰。
[0028]基于高鐵型鋁土礦礦粉、碳質(zhì)還原劑和消石灰的總重量，高鐵型鋁土礦礦粉的重量百分比可以是54.55%?56.93%，碳質(zhì)還原劑的重量百分比可以是10.81%?11.28%，消石灰的重量百分比可以是31.79%?34.64%。
[0029]如果高鐵型鋁土礦礦粉的重量百分比小于54.55%，則會導(dǎo)致還原渣的堿度升高，影響還原渣成分，降低還原渣中的硅酸二鈣((^3)和七鋁酸十二鈣((^^)含量，最終降低水泥熟料的水化硬化強度。如果高鐵型鋁土礦礦粉的重量百分比大于56.93%，會導(dǎo)致還原渣的堿度降低，影響還原渣成分，降低還原渣中的和I人含量，同時增加鈣鋁黃長石的含量，該成分幾乎不能水化硬化，最終降低水泥熟料的水化硬化強度。
[0030]如果碳質(zhì)還原劑的重量百分比小于10.81%，則會導(dǎo)致鐵氧化物的還原不充分，使得鐵回收率低；同時導(dǎo)致還原渣中的鐵含量升高，對水泥熟料產(chǎn)生影響，例如會降低水泥強度。如果碳質(zhì)還原劑的重量百分比大于11.28%，則會導(dǎo)致碳含量過多而使得還原能耗升尚。
[0031]如果消石灰的重量百分比小于31.79%，會導(dǎo)致還原渣的堿度降低，影響還原渣成分，降低還原渣中的和I人含量，同時增加鈣鋁黃長石的含量，該成分幾乎不能水化硬化，最終降低水泥熟料的水化硬化強度。如果消石灰的重量百分比大于34.64%，則會導(dǎo)致還原渣的堿度升高，影響還原渣成分，降低還原渣中的化和I人含量，最終降低水泥熟料的水化硬化強度。
[0032]有機粘結(jié)劑的重量是高鐵型鋁土礦礦粉、碳質(zhì)還原劑和消石灰的總重量的2%?4%0如果有機粘結(jié)劑的重量小于高鐵型鋁土礦礦粉、碳質(zhì)還原劑和消石灰的總重量的2%，則會導(dǎo)致后續(xù)壓制成的球團的抗壓強度偏低。如果有機粘結(jié)劑的重量大于高鐵型鋁土礦礦粉、碳質(zhì)還原劑和消石灰的總重量的4%，則會在后續(xù)的壓制球團的過程中造成脫模困難，同時加入過多的有機粘結(jié)劑會增加水泥熟料生產(chǎn)成本和能耗。
[0033]水的重量是高鐵型鋁土礦礦粉、碳質(zhì)還原劑和消石灰的總重量的7%?9%。如果水的重量小于高鐵型鋁土礦礦粉、碳質(zhì)還原劑和消石灰的總重量的7%，則會導(dǎo)致后續(xù)壓制成的球團的抗壓強度偏低。如果水的重量大于高鐵型鋁土礦礦粉、碳質(zhì)還原劑和消石灰的總重量的9%，則會導(dǎo)致壓制成球團的過程中脫模困難。
[0034]在一個優(yōu)選的示例性實施例中，將高鐵型鋁土礦礦粉、碳質(zhì)還原劑、消石灰、有機粘結(jié)劑和水均勻地混合以得到混合料。在一個示例性實施例中，可以先將高鐵型鋁土礦礦粉、碳質(zhì)還原劑和消石灰混合在一起，然后將有機粘結(jié)劑和水與高鐵型鋁土礦礦粉、碳質(zhì)還原劑和消石灰的混合料混合。
[0035]可以采用本領(lǐng)域中任何合適的設(shè)備將混合料制成球團。在一個示例性實施例中，使用壓球機(例如對輥式壓球機)將混合料制成球團。在一個具體的示例性實施例中，使用對輥式壓球機以合適的壓力將混合料壓制成具有合適尺寸的球團。用于對混合料進行壓制的壓力不受具體限制，例如為101？3?601？3。制成的球團的形狀不受具體限制，例如為球形、橢球形、扁形、長方體形、正方體形、圓柱形、楔形、橄欖形、不規(guī)則形狀等。制成的球團的尺寸不受具體限制，例如尺寸(直徑、長度、寬度、跨度等)為10111111?100111111的球團。
[0036]使用壓球機制得的球團具有良好的機械強度以確保良好的自粉化效果。然而，如果使用冶金領(lǐng)域常用的圓盤造球機或圓筒造球機，則制得的球團的機械強度可能太低影響自粉化效果，并且球團尺寸較小，還原時爐膛利用率低以使得還原能耗升高，且生產(chǎn)的粒鐵尺寸小。因此，在一個優(yōu)選的示例性實施例中，使用壓球機將混合料制成球團。
[0037]可以使用本領(lǐng)域中任何合適的干燥設(shè)備來對球團進行干燥。在一個示例性實施例中，使用網(wǎng)帶式連續(xù)烘干箱來干燥球團。用于干燥球團的溫度不受具體限制，例如為2401?2601。用于干燥球團的時間不受具體限制，例如為2小時?3小時。
[0038]可以采用本領(lǐng)域中任何合適的設(shè)備來執(zhí)行直接還原熔分的操作。在一個示例性實施例中，在保護氣氛下在14001:?14501:的溫度下對干燥后的球團進行直接還原熔分處理。保護氣氛可以是惰性氣體氣氛或氮氣氣氛。如果用于直接還原熔分的溫度低于14001，則可能不能充分地還原高鐵型鋁土礦中的氧化鐵以形成粒鐵和渣。如果用于直接還原熔分的溫度高于14501:，則可能導(dǎo)致球團的流動性過大，會造成還原渣和金屬液流淌，粘結(jié)直接還原熔分設(shè)備的底部，從而不能形成粒鐵。
[0039]在一個示例性實施例中，使用多通道高溫電熱推板窯對干燥后的球團進行直接還原熔分處理。在一個具體的示例性實施例中，在多通道高溫電熱推板窯中，可在流量為
4.01/111111?6.01/111111的氮氣氣氛下，在14001:?14501:的溫度下對干燥后的球團進行直接還原恪分處理30111111?40111111。
[0040]在直接還原熔分的過程中，高鐵型鋁土礦中的至少一部分鐵氧化物被碳質(zhì)還原劑還原成金屬鐵。此外，金屬鐵滲碳逐漸熔化，并聚集長大成為大的粒鐵，而還原渣則未徹底熔化，流動性較小但是卻能保證粒鐵順利流淌到還原渣底部聚集成大尺寸的粒鐵。因此，實現(xiàn)了粒鐵和還原渣的至少部分地分離。如上所述，如果用于直接還原熔分的溫度高于14501:，則可能導(dǎo)致流動性過大，會造成還原渣和金屬液流淌，粘結(jié)直接還原熔分設(shè)備的底部，從而不能形成粒鐵。
[0041〕 直接還原熔分后的球團被冷卻，使得球團自粉化以得到粉料?？梢园凑兆匀焕鋮s和加速冷卻的方式冷卻直接還原熔分后的球團。可以在空氣中或保護氣氛下執(zhí)行該冷卻。
[0042]在冷卻過程中，由于還原渣中的硅酸二鈣((^3)的體積膨脹效應(yīng)，導(dǎo)致還原渣的自粉化，進而導(dǎo)致整個球團的自粉化，從而得到粉料。在一個示例性實施例中，球團的自粉化率可接近100%，并且粉料的細度在60目以上的比例最高可以達到98.51%。因此，無需為了分離還原渣和粒鐵而對粉料進行破碎處理，從而節(jié)省了能耗并簡化了工藝流程。
[0043]可以使用本領(lǐng)域中任何合適的篩分設(shè)備對粉料進行篩分，以得到粒鐵和第一自粉化還原渣。在一個示例性實施例中，可以使用振動篩對粉料進行篩分。在一個具體的示例性實施例中，可以將粉料加入到細度為80目的振動篩上進行篩分分離，以此可以實現(xiàn)絕大部分(例如，96.34%?98.51%)的自粉化還原渣與粒鐵的有效分離。這里使用的術(shù)語“第一”、“第二”等僅僅用于對不同物料進行區(qū)分而便于描述，而不意圖限制本發(fā)明。
[0044]可以使用本領(lǐng)域中任何合適的磁選設(shè)備對第一自粉化還原渣進行磁選，以得到粒鐵和作為水泥熟料的第二自粉化還原渣。在一個示例性實施例中，可以對第一自粉化還原渣進行弱磁選，例如在磁感應(yīng)強度為0.161的條件下對第一自粉化還原渣進行弱磁選。第二自粉化還原渣中的？60含量和金屬鐵含量極少，例如，？60的重量百分數(shù)可不超過2.0%(例如，在1.2%?2.0%的范圍內(nèi))，金屬鐵含量可低于1.5% (例如，在0.1%?1.2%的范圍內(nèi))。
[0045]作為水泥熟料的第二自粉化還原渣的物相組成主要包括硅酸二鈣(--和七鋁酸十二鈣((^^)。在一個示例性實施例中，作為水泥熟料的第二自粉化還原渣的物相組成包括按重量計26.32%?29.03%的?:23、58丨63%?66.67%的?:12八7和6.67%?15.05%的鈣鋁黃長石((^^)。的水化熱較低，水化強度最強，但是水化速度較慢；012八7的水化速度最快，水化強度相對較弱，水化熱較為適中。
[0046]作為水泥熟料的第二自粉化還原渣的化學(xué)組成可包括按重量計29.82%?31.91%的六 1203、13丨 39%?14.35%的 3102和 53.74%?56.81%的 010。
[0047]此外，作為水泥熟料的第二自粉化還原渣可具有極高的比表面積，例如，738^/ ?756^/1^^0
[0048]因此，第二自粉化還原渣可以廣泛用作水泥的添加劑，可以降低水泥熱值，提高水泥的硬化速度，改善水泥的早期和后期強度。在一個示例性實施例中，對于作為水泥熟料的第二自粉化還原渣，養(yǎng)護56天后的水化熱值為26.80^1/8?35.初凝時間為125111111?165111111，終凝時間為200111111?235111111?？赏ㄟ^調(diào)整作為水泥熟料的第二自粉化還原渣的物相組成和/或化學(xué)組成來實現(xiàn)對水泥熱值、硬化速度、初凝和終凝時間以及早期和后期強度的控制。可以通過調(diào)節(jié)球團的組成和/或工藝條件來調(diào)整作為水泥熟料的第二自粉化還原渣的物相組成和/或化學(xué)組成。
[0049]此外，根據(jù)本發(fā)明的制備水泥熟料的方法可以處理低鋁硅比型難選高鐵鋁土礦，可以實現(xiàn)對金屬鐵和自粉化還原渣的綜合利用。
[0050]另外，根據(jù)本發(fā)明的制備水泥熟料的方法通過控制球團的組成和/或工藝條件，使得球團的自粉化率可接近100%，并且粉料的細度在60目以上的比例最高可以達到98.51%，因此無需為了分離還原渣和粒鐵而對粉料進行破碎處理，從而節(jié)省了能耗并簡化了工藝流程。
[0051]此外，根據(jù)本發(fā)明的制備水泥熟料的方法具有操作簡單、能耗低、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。
[0052]此外，根據(jù)本發(fā)明的制備水泥熟料的方法可以獲得很高的鐵回收率，例如95%以上的鐵回收率。
[0053]下面結(jié)合具體實施例對根據(jù)本發(fā)明的制備水泥熟料的方法進行更詳細的描述。圖3中的⑷、㈦和⑷分別示出了實施例1至實施例3中制備的作為水泥熟料的第二自粉化還原渣的照片。
[0054]實施例1
[0055]將鐵品位為30.03%、氧化鋁品位為25.84%4/3為2.38的高鐵型鋁土礦和無煙煤磨至粒度為60?120目?；诟哞F型鋁土礦礦粉、無煙煤和消石灰的總重量100%，將56.93%的高鐵型鋁土礦礦粉、11.28%的無煙煤粉、31.79%的消石灰混合均勻?；诟哞F型鋁土礦礦粉、無煙煤和消石灰的總重量，將7%的水和4%的工業(yè)糖漿加入到高鐵型鋁土礦礦粉、無煙煤和消石灰的混合物中，混合均勻以得到混合料。用皮帶將混合料送入對輥式壓球機進行壓球，以制得尺寸為￠40111111(長徑)短徑)的橢球形球團。用皮帶將球團送入網(wǎng)帶式連續(xù)烘干箱中進行烘干，烘干溫度為2401，烘干時間為2小時。烘干結(jié)束后將球團送入多通道高溫電熱推板窯中，在通入流量為4.017111111的氮氣作為保護氣體的條件下進行高溫直接還原熔分，直接還原熔分的溫度為14001，直接還原熔分的時間為30-1直接還原熔分結(jié)束后球團在空冷條件下冷卻至環(huán)境溫度，該空冷的過程中球團發(fā)生自粉化現(xiàn)象，從而得到粉料。將粉料送入細度為80目的振動篩上進行篩分，實現(xiàn)了 96.34%的自粉化還原渣和粒鐵的有效分離，從而得到粒鐵和第一自粉化還原渣。第一自粉化還原渣中？60的重量百分數(shù)為3.43%，金屬鐵的重量百分比為2.14%。將第一自粉化還原渣在磁感應(yīng)強度為0.161的條件下進行弱磁選除鐵，從而得到粒鐵和作為水泥熟料的第二自粉化還原渣。
[0056]第二自粉化還原渣的化學(xué)組成按重量計包含31.91%的八1203、14 35%的3102、
53.74%的12%的金屬鐵。第二自粉化還原渣的物相組成按重量計包含26.32%的(^58.63%的。12八7以及15.05%的〇2八30另外，第二自粉化還原渣的比表面積為7381112八8。
[0057]實施例2
[0058]將鐵品位為30.82%、氧化銷品位為24.32%、八/3為1.98的尚鐵型銷土礦和無煙煤磨至粒度為60?120目?；诟哞F型鋁土礦礦粉、無煙煤和消石灰的總重量100%，將
55.71%的高鐵型鋁土礦礦粉、11.04%的無煙煤粉、33.25%的消石灰混合均勻?；诟哞F型鋁土礦礦粉、無煙煤和消石灰的總重量，將8%的水和3%的工業(yè)糖漿加入到高鐵型鋁土礦礦粉、無煙煤和消石灰的混合物中，混合均勻以得到混合料。用皮帶將混合料送入對輥式壓球機進行壓球，以制得尺寸為￠40^(長徑)^30^(短徑)的橢球形球團。用皮帶將球團送入網(wǎng)帶式連續(xù)烘干箱中進行烘干，烘干溫度為2501，烘干時間為2.5小時。烘干結(jié)束后將球團送入多通道高溫電熱推板窯中，在通入流量為5.017111111的氮氣作為保護氣體的條件下進行高溫直接還原熔分，直接還原熔分的溫度為14251，直接還原熔分的時間為35-1直接還原熔分結(jié)束后球團在空冷條件下冷卻至環(huán)境溫度，該空冷的過程中球團發(fā)生自粉化現(xiàn)象，從而得到粉料。將粉料送入細度為80目的振動篩上進行篩分，實現(xiàn)了 97.98%的自粉化還原渣和粒鐵的有效分離，從而得到粒鐵和第一自粉化還原渣。將第一自粉化還原渣在磁感應(yīng)強度為0.161的條件下進行弱磁選除鐵，從而得到粒鐵和作為水泥熟料的第二自粉化還原渣。
[0059]第二自粉化還原渣的化學(xué)組成按重量計包含30.82%的八1203、13.85%的3102、
55.33%的33%的？60和1.04%的金屬鐵。第二自粉化還原渣的物相組成按重量計包含28.89 %的(^64.44%的。12八7以及6.67%的0 2八3。另外，第二自粉化還原渣的比表面積為7511112八8。
[0060]圖2示出了實施例2中制備的作為水泥熟料的第二自粉化還原渣的乂即分析結(jié)果。
[0061]實施例3
[0062]將鐵品位為28.21%、氧化鋁品位為26.46^^/5為2.25的高鐵型鋁土礦和無煙煤磨至粒度為60?120目?；诟哞F型鋁土礦礦粉、無煙煤和消石灰的總重量100%，將
54.55%的高鐵型鋁土礦礦粉、10.81%的無煙煤粉、34.64%的消石灰混合均勻?；诟哞F型鋁土礦礦粉、無煙煤和消石灰的總重量，將9%的水和2%的工業(yè)糖漿加入到高鐵型鋁土礦礦粉、無煙煤和消石灰的混合物中，混合均勻以得到混合料。用皮帶將混合料送入對輥式壓球機進行壓球，以制得尺寸為￠40111111(長徑)短徑)的橢球形球團。用皮帶將球團送入網(wǎng)帶式連續(xù)烘干箱中進行烘干，烘干溫度為2601，烘干時間為3小時。烘干結(jié)束后將球團送入多通道高溫電熱推板窯中，在通入流量為6.017111111的氮氣作為保護氣體的條件下進行高溫直接還原熔分，直接還原熔分的溫度為14501，直接還原熔分的時間為40-1直接還原熔分結(jié)束后球團在空冷條件下冷卻至環(huán)境溫度，該空冷的過程中球團發(fā)生自粉化現(xiàn)象，從而得到粉料。將粉料送入細度為80目的振動篩上進行篩分，實現(xiàn)了 98.51%的自粉化還原渣和粒鐵的有效分離，從而得到粒鐵和第一自粉化還原渣。將第一自粉化還原渣在磁感應(yīng)強度為0.161的條件下進行弱磁選除鐵，從而得到粒鐵和作為水泥熟料的第二自粉化還原渣。
[0063]第二自粉化還原渣的化學(xué)組成按重量計包含29.82%的41203、13丨39%的3102、
56.81%的0^0、1.31%的？60和1.13%的金屬鐵。第二自粉化還原渣的物相組成按重量計包含29.03%的(^163.44%的012八7以及7.53%的另外，第二自粉化還原渣的比表面積為7561112八8。
[0064]以上詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)。在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型和組合，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種制備水泥熟料的方法，其特征在于包括下述步驟: 將高鐵型鋁土礦礦粉、碳質(zhì)還原劑、消石灰、有機粘結(jié)劑和水混合，以得到混合料； 將混合料制成球團； 干燥球團； 對干燥后的球團進行直接還原熔分； 冷卻球團，使得球團自粉化以得到粉料； 對粉料進行篩分，以得到粒鐵和第一自粉化還原渣；以及 對第一自粉化還原渣進行磁選，以得到粒鐵和作為水泥熟料的第二自粉化還原渣， 其中，高鐵型鋁土礦礦粉具有不低于20 %的Al2O3含量、不低于20 %的全鐵含量以及不低于48%的Al2O3含量與Fe 203含量之和， 基于高鐵型鋁土礦礦粉、碳質(zhì)還原劑和消石灰的總重量，高鐵型鋁土礦礦粉的重量百分比是54.55%?56.93%，碳質(zhì)還原劑的重量百分比是10.81%?11.28%，消石灰的重量百分比是31.79%?34.64%, 有機粘結(jié)劑的重量是高鐵型鋁土礦礦粉、碳質(zhì)還原劑和消石灰的總重量的2%?4%， 水的重量是高鐵型鋁土礦礦粉、碳質(zhì)還原劑和消石灰的總重量的7%?9%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，高鐵型鋁土礦礦粉的Al203含量與S1 2含量之比在1.5至4.0的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，有機粘結(jié)劑是糖漿、丙烯酰胺、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、淀粉、KLP球團粘結(jié)劑中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使用壓球機將混合料制成球團。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使用網(wǎng)帶式連續(xù)烘干箱在240°C?260°C下干燥球團2小時?3小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在保護氣氛下在1400°C?1450°C的溫度下對干燥后的球團進行直接還原熔分處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在多通道高溫電熱推板窯中，在流量為4.0L/min?6.0L/min的氮氣氣氛下，在1400°C?1450°C的溫度下對干燥后的球團進行直接還原恪分處理30min?40min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對第一自粉化還原渣進行弱磁選。
9.一種水泥熟料，其特征在于，所述水泥熟料的物相組成包括按重量計26.32%?29.03%的硅酸二鈣、58.63%?66.67%的七鋁酸十二鈣和6.67%?15.05%的鈣鋁黃長石，所述水泥熟料的化學(xué)組成包括按重量計29.82%?31.91%的Al2O3U3.39%?14.35%的S12'53.74%?56.81%的CaO、不超過2.0%的FeO和低于1.5%的金屬鐵。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法制備的水泥熟料，其特征在于，所述水泥熟料的物相組成包括按重量計26.32%?29.03%的硅酸二鈣、58.63 %?66.67%的七鋁酸十二鈣和6.67 %?15.05 %的鈣鋁黃長石，所述水泥熟料的化學(xué)組成包括按重量計29.82 %?31.91% 的 Α1203、13.39%?14.35% 的 Si02、53.74%?56.81 % 的 CaO、不超過 2.0% 的 FeO和低于1.5%的金屬鐵。
【文檔編號】C04B7/32GK104496230SQ201410740011
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】張穎異, 高建軍, 齊淵洪, 師學(xué)峰, 程項利 申請人:鋼鐵研究總院, 鋼研晟華工程技術(shù)有限公司